新型高功率微波模式转换天线研究

给出了一种新型高功率微波模式转换天线,该天线将同轴插板式模式转换器和一种新型喇叭有机结合,可直接辐射高功率微波源输出的同轴TEM模或TM01模,具有结构尺寸小、口径效率高、轴向辐射、容易实现等优点.优化设计了一个中心频率为3.8GHz的天线,长度约300mm、口径为280mm,在中心频率上增益为19dBi、反射损耗为-20dB,在3.7～ 4.1GHz的频率范围内增益大于18.7dBi、反射损耗小于-15dB.     

同轴插板式模式转换器频率特性研究

通过分析同轴插板式模式转换器的模式耦合过程,推导了模式转换器转换效率与频率的关系式,进而研究了其频带宽度与转换器同轴波导内外径参数之间的关系.通过数值计算,给出了可获得最大带宽的模式转换器设计条件:同轴波导的内、外半径之和约为波长的0.824倍,外半径小于波长的0.525倍.     

双模介质谐振器测量介电性能的微扰理论分析方法

为降低双模介质谐振器用于测量介质介电性能时数据处理方法的复杂度,提出了一种基 于谐振腔微扰理论的分析方法。将双模介质谐振器中的定位台阶看作微扰结构,综合应用谐振腔结构微扰理论和材料微扰理论,提出了双模介质谐振器中介质材料介电常数和损耗角正切的近似计算方法,对一组介质样品的测试结果进行了分析,并将分析结果与基于模式匹配理论的分析结果进行了比较。比较结果表明：利用该方法所获得的结果与较为精确的模式匹配法计算结果相比,介电常数偏差小于0.5%,介电损耗最大偏差约5%.     

一种新型圆极化高功率微波天线

介绍了一种新型圆极化高功率微波天线,可辐射高功率微波源所产生的 TEM 或 TM_(01)模。该天线由同轴插板式模式转换器和一种新型同轴插板式喇叭组成,模式转换器将输入的同轴 TEM 模转换为4个相位依次相差90°的扇形波导 TE_(11)模,并通过新型喇叭辐射,在轴向上获得了圆极化辐射场。优化设计了一个中心频率为4GHz 的天线,其总长度为385mm,喇叭口径320mm。在中心频率上天线增益为19.3dBi,轴比1.06,反射损耗-20dB。在 3.8～4.2GHz 的频率范围内增益大于18.9dBi,反射损耗小于-10dB。     

微波源中同轴提取区支撑杆的理论分析与设计

同轴提取区支撑杆的设计是MILO等同轴提取型高功率微波源设计的重要环节。本文根据场匹配原理导出了具有支撑杆的同轴提取区系统的传输方程和散射矩阵，并对同轴提取区各部分的微波模式进行了理论分析。对给定参数下的同轴提取区系统的散射矩阵参数进行数值计算，进而得到各微波模式系数，并对支撑杆进行了设计和参数优化。理论分析和数值计算都得出同样结论：对一定频率的微波来说，若同轴波导中第一个截止模式是Hn1则应选择n根支撑杆。这种支撑杆对TEM波的传播几乎无影响，可使微波源的束波互作用区及微波模式转换器和辐射器免受非旋转对称模式的影响。     

高功率双层径向线螺旋阵列天线理论分析与数值模拟

研究了一种高功率双层径向线螺旋阵列天线.论文首先介绍该阵列天线的工作原理,然后从工作原理出发,设计中心频率为4.0 GHz的高功率双层径向线螺旋阵列天线,提出并研究了螺旋单元天线的磁耦合馈电,最后用有限元算法软件对阵列天线进行了数值模拟.模拟结果表明:该口径为320mm的天线在中心频率上可获得21.13dBi的增益,口径效率可达72.3％,在-12°≤θ≤12°的范围内轴向轴比值小于1.55;在3.8GHz~4.2GHz的频率范围内增益大于20.68dBi,口径效率大于69%,天线轴向轴比值小于1.7.     

基于漏波波导的大耦合量高功率微波天线

现有的小耦合量漏波天线设计方法不能直接应用到低频大耦合量漏波天线的设计。对于大耦合量漏波天线的设计,利用CST建立仿真模型,提取大耦合量漏波结构的电参数,并对相关物理参数进行理论分析,在此基础上,设计L波段高功率微波漏波波导天线。天线长度约 2.20 m,仿真所得增益达到15.8 dBi,功率容量为1.6 GW,E平面波束宽度104°,具有一定的波束扫描能力。仿真所得结果与理论预期相符,证明该设计方法可行。